WCDMA基站时钟不同步的影响和解决策略

刘娅

（九江职业大学信息工程学院，江西九江332000）

WCDMA基站时钟不同步的影响和解决策略

刘娅

（九江职业大学信息工程学院，江西九江332000）

在网络优化工作过程中，经常出现因基站时钟不同步，造成不同程度的单向通话、掉线、通话噪音、接通率低、切换失败及基站失锁等问题，对通信用户的通信质量造成了一定的影响，本文主要通过对基站时钟不同步的产生原因进行研究，来解决网络优化过程中遇到时钟失步问题。

时钟不同步；掉话；切换失败；感知

一、概述

（一）同步的概念

同步方式是现代数字通信的主要方式，其工作过程是将要传输的字符数据进行集中批量发送，对所有字符前的起止位不提醒，从而使得数据传输的效率得到了大幅度提高。通常同步方式下时钟信号的获得有两种途径，其一是使用时钟专线，将发送端时钟直接传送给接收端同步使用；其二是借助锁相环，即利用由发送端传送的信息流中的相位信息、时钟频率，进行同步时钟的提取、恢复再使用。

（二）同步的关键技术

锁相与频率合成是实现同步定时的关键技术。

锁相原理：锁相是指通过闭合控制的环路，使压控振荡器产生的信号能跟踪外参考输入信号，达到同频、同相状态的工作过程。

频率合成：使用锁相环路将一个高精度和高稳定度的时钟源，通过混频、倍频、分频输出所需要的同样高精度和高稳定度的时钟信号。

（三）移动通信基站时钟同步传输的方式

WCDMA网络NODEB之间是需要时钟同步的，就目前的网络结构来说，移动基站都是采用从2Mbps业务码流中提取定时的同步方式，无论是租用的2M业务电路还是运营商自建网所提供的2M业务电路，都是通过SDH传输网提供的。如图1所示，NodeB间的网络同步现要从SDH的E1支路上恢复时钟。理论上，NodeB的时钟应该追溯到RNC，从ATM7670上来。NodeB和ATM7670的传输中间经过了SDH传输网络，SDH传输网络需要保证把ATM7670发出的时钟信号完整地传送到NodeB，传输网络的任何时延、抖动都有可能导致时钟信号无法正常提取，从而导致NodeB的时钟锁不上，导致一系列切换失败、掉话等问题。

图1 移动通信基站时钟同步传输的方式

二、移动通信基站时钟同步技术分析

（一）基站时钟不同步的影响

基站时钟不同步不会影响对NodeB的正常操作，但会影响业务质量QOS，主要因切换困难影响以下几个方面的用户感知。

（1）造成3G和3G小区间软切换失败；

（2）造成3G和3G小区间更软切换失败；

（3）造成3G和2G小区间硬切换失败，由于2G对时间非常敏感，因此时钟不同步会大大降低切换成功率；

（4）同步状态继续恶化会导致基站进入Holdover模式，该模式下UE只能正常进行更软切换。

此外，时钟不同步会导致用户面传输时延增大，从而导致掉话率增加，时钟锁不上的很大一部分原因就是传输抖动引起的，而这种传输抖动本身也会对业务造成影响，影响用户感知。

（二）基站时钟不同步的原因及解决方案

1.传输线路接头问题

E1线路的连接头有问题或者E1线路的连接方式（是否交叉连接）都会影响时钟的正常锁定，这种问题可以通过直接的误码告警或切换NodeB时钟提取线路方案来检测判断。

2.基站主控板硬件问题

基站主控硬件CCM板有隐性故障或者是明显的时钟不同步告警，需要后台提取告警信息及指标变化情况观察来分析，一般通过重启基站或更换基站的主控板件解决这类问题。

3.传输网的数据失真问题

传输时延、抖动都会影响时钟的正常锁定，特别是抖动会造成滑码和误码，如果这个数据内容里面恰好包含时钟信号，那将会造成时钟信号无法正常解析。这种问题比较棘手，因为NodeB只能产生一些故障现象，看不到故障发生的原因，需要结合传输网络来综合分析。从目前的经验来看，传输故障主要分两类。

（1）时钟锁不上,从ATM7670发送给NodeB的数据里面是包含有时钟信号的，但是经过了SDH网络以后，NodeB就无法提取到时钟了。传输网的时延和抖动是主要的原因，而解决的方案有三个。

①对明显光传输网络存在误码或光衰过大的传输线路进行修复。

②给传输网的每个节点加上精准的时钟以减少抖动，没有精准时钟源的传输节点无法保证NodeB对数据抖动的要求。对每个节点加上精准的时钟是必须的。

③让传输网开启支路时钟再定时功能，支路时钟再定时的解决思路就是把E1/T1的业务和时钟分开来传，业务继续走原来的路径，但时钟却走另外一条没有经过映射的路径，使得EI/T1时钟最终能够跟踪到精度较高的标准时钟（BITS），从而减小传输网对时钟同步的影响。如果可能的话，把全网都设置成为支路时钟再定时的方式是一个非常好的选择，一般现网都会在传输设置开启。

（2）时钟能够锁上但无法切换,这个问题往往是由于网络部分开启支路时钟再定时引起的。因为基站传输开启了支路时钟再定时以后，NodeB的时钟就变成从SDH网络提取了，即使传输网络原来的抖动很高，NodeB也能够提取到非常精准的时钟。而可能相邻基站的传输节点未开启支路时钟再定时功能，仍然从ATM7670取得时钟。如果两个相邻位置NodeB之间时钟不同步，则两个NodeB间可能会有频差，频差过大将造成UE终端切换过程中不去解或解不开邻站小区的扰码，从而造成切换问题。从NodeB的角度来看，这种情况下，两个相邻的NodeB的时钟都是锁上的，NodeB无法区分某个传输节点是否开启了支路时钟再定时，解决的方案需要在传输网站点功能开启情况进行核实并修正。

（三）基站时钟不同步的技术案例

星子县天海酒店自身三个小区之间切换正常，但三个小区无法与周边所有小区切换，最后导致掉话。如图2所示，天海酒店11无法切向信号更好的思麦博小区31，最终连续EC/IO质量差掉话。

图2 星子县天海酒店基站无法与周边小区切换

经过邻区核查、干扰排查、无线和传输数据核查后，在排查时钟同步时发现星子县天海酒店的传输设置时钟没有锁定，导致该站点无法与周边小区正常切换，星子县天海酒店基站时钟未锁定，如图3所示。

图3 星子县天海酒店基站时钟未锁定

经过对星子县天海酒店基站时钟进行锁定，锁定后时钟同步如图4所示。

图4 星子县天海酒店基站时钟锁定

星子县天海酒店基站传输时钟重锁定后，现场验证测试，原星子县天海酒店三个小区无法与周边所有小区切换导致的掉话问题解决，思麦博小区已进入激活集，切换成功，复测效果如图5所示。

图5 星子县天海酒店基站与周边小区切换正常

三、结语

在日常感知优化过程中，建议根据基站状态、告警信息及数据核查一步步进行排查和综合分析，找出症结所在。有的问题可能比较少见，比如这个时钟不同步的问题，不能放弃任何一个可能的原因，需要各技术专业之间联动，细致地测试及分析，同时各相关专业定期的数据核查也是一项必不可少的工作。

[1]韩太林.光通信技术[M].北京：机械工业出版社，2011.

[2]汪孙节.WCDMA接入网同步技术研究 [D].电子科技大学，2004.

[3]郭永刚，范江.浅谈WCDMA时延类指标优化[J].科技创新与应用，2014,(4).

[4]武冬平.时钟问题造成的传输障碍分析[J].内蒙古科技与经济，2010,(5).

TN914.3

A

1671-5136(2016)03-0136-03

2016-07-13

刘娅（1981-），女，江西九江人，九江职业大学信息工程学院讲师、硕士。